2016-11-03 •

浅析NSTimer & CADisplayLink内存泄漏

偶得前言
NSRunLoop与定时器
- invalidate的作用
我们如何解决？

偶得前言

本篇文章中我们主要谈谈NSTimer\CADisplayLink在使用过程中牵扯到内存泄漏的相关问题及解决思路（文章末尾会附上Demo），有时候我们在不知情的情况容易入坑，最关键你还不知道自己掉坑了，闲话不多说，让我们开始进入正题。

NSRunLoop与定时器

我们先来回顾一下NSRunLoop对NSTimer\CADisplayLink的影响。（为了方便，以下统称定时器）

大家都知道定时器的运行需要结合一个NSRunLoop(有疑惑的同学可以查看Xcode Document，此处不细说)，同时NSRunLoop对该定时器会有一个强引用，这也是为什么我们不对NSRunLoop中的定时器进行强引的原因（如：self.timer = timer, 此代码可省略）。

- invalidate的作用

由于NSRunLoop对定时器有着牵引，那么问题就来了，那么定时器怎样才能被释放掉呢(先不考虑使用removeFromRunLoop:)，此时- invalidate函数的作用就来了，我们来看看官方就此函数的介绍：

Removes the object from all runloop modes (releasing the receiver if it has been implicitly retained) and releases the ‘target’ object.

据官方介绍可知，- invalidate做了两件事，首先是把本身（定时器）从NSRunLoop中移除，然后就是释放对‘target’对象的强引用。从而解决定时器带来的内存泄漏问题。

内存泄漏在哪？

看到这里我们可能会有点懵逼，先上一个图（为了方便讲解，途中箭头指向谁就代表强引谁）：

timer leaks unresolved img

此处我们必须明确，在开发中，如果创建定时器只是简单的计时，不做其他引用，那么timer对象与myClock对象循环引用的问题就可以避免（即省略self.timer = timer，前文已经提到过，不再阐述），即图中箭头5可避免。

虽然孤岛问题已经避免了，但还是存在问题，因为myClock对象被UIViewController以及timer引用（timer直接被NSRunLoop强引用着），当UIViewController控制器被UIWindow释放后，myClock不会被销毁，从而导致内存泄漏。

讲到这里，有些人可能会说对timer对象发送一个invalidate消息，这样NSRunLoop即不会对timer进行强引，同时timer也会释放对myClock对象的强引，这样不就解决了吗？没错，内存泄漏是解决了。

但是，这并不是我们想要的结果，在开发中我们可能会遇到某些需求，只有在myClock对象要被释放时才去释放timer（此处要注意释放的先后顺序及释放条件），如果提前向timer发送了invalidate消息，那么myClock对象可能会因为timer被提前释放而导致数据错了，就像闹钟失去了秒针一样，就无法正常工作了。所以我们要做的是在向myClock对象发送dealloc消息前在给timer发送invalidate消息，从而避免本末倒置的问题。这种情况就像一个死循环（因为如果不给timer发送invalidate消息，myClock对象根本不会被销毁，dealloc方法根本不会执行），那么该怎么做呢？

我们如何解决？

现在我们已经知道内存泄漏在哪了，也知道原因是什么，那么如何解决，或者说怎样优雅的解决这问题呢？方式有很多.

a.NSTimer Target

timer leaks resolved img

为了解决timer与myClock之间类似死锁的问题，我们会将定时器中的‘target’对象替换成定时器自己，采用分类实现。

#import "NSTimer+TXTimerTarget.h"

@implementation NSTimer (TXTimerTarget)

+ (NSTimer *)tx_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeat:(BOOL)yesOrNo block:(void (^)(NSTimer *))block{
    return [self scheduledTimerWithTimeInterval:interval target:self selector:@selector(startTimer:) userInfo:[block copy] repeats:yesOrNo];
}

+ (void)startTimer:(NSTimer *)timer {
    void (^block)(NSTimer *timer) = timer.userInfo;
    if (block) {
        block(timer);
    }
}
@end

b.NSTimer Proxy

timer leaks resolved img

这种方式就是创建一个NSProxy子类TXTimerProxy（不太清楚NSProxy的同学可以去查一下相关资料哈），TXTimerProxy的作用是什么呢？就是什么也不做，可以说只会重载消息转发机制，如果创建一个TXTimerProxy对象将其作为timer的‘target’，专门用于转发timer消息至myClock对象，那么问题是不是就解决了呢？答案：是的。

NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.25 target:[TXTimerProxy timerProxyWithTarget:self] selector:@selector(startTimer) userInfo:nil repeats:YES];

[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

self.timer = timer;

实现详情文章末尾会附上Demo，感兴趣的同学可以去看看哈，有什么问题可以直接问，互相交流。

c.NSTimer Block

还有一种方式就是采用Block，iOS 10增加的API。

+ scheduledTimerWithTimeInterval:repeats:block:

The execution body of the timer; the timer itself is passed as the parameter to this block when executed to aid in avoiding cyclical references

有点类似a方式，此处不再详述。

//NSTimer Block(解决self内存泄漏) 模拟器会崩溃
//API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.25 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
    NSLog(@"TXNSTimerBlockController timer start");
}];

[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
self.timer = timer;

此处以NSTimer举例，CADisplayLink不再详述（方式都是一样）。

以上纯属个人看法和观点，如有不妥或不对之处，请指出，互相交流，欢迎一起讨论，谢谢^_^。

TXTimerLeaksDemo链接:https://github.com/tingxins/TXTimerLeaksDemo

tingxins